近年來,受氣候變化影響,中國南方和北方的冬季都嚴(yán)寒難耐,因此到了冬季“南方集中供熱”的話題也不斷被提起,至今有關(guān)南方供熱的政策也未見出臺(tái)。業(yè)內(nèi)提到區(qū)域集中供熱,還是指對(duì)北方地區(qū)的冬季供熱。受地理、氣候條件制約,中國北方冬季嚴(yán)寒漫長,有些北方地區(qū)嚴(yán)寒天數(shù)可達(dá)半年,每到冬季關(guān)于“供熱”的話題就會(huì)迅速遍布北方的每個(gè)城鎮(zhèn)。雖然上個(gè)供暖季已經(jīng)過去,但供熱的話題依然很熱。眾所周知,除北京及少數(shù)省市冬季取暖不再以燃煤為主要能源外,北方地區(qū)大部分區(qū)域冬季供熱還是以燃煤為主要能源,因而作為中國區(qū)域供熱的痛點(diǎn)——高能耗、高污染、高排放,一直被重視,一直在運(yùn)用多種方式解決,卻一直存在。如何實(shí)現(xiàn)清潔供熱,中國區(qū)域供熱行業(yè)該如何發(fā)展,考驗(yàn)著業(yè)界所有人。
我國區(qū)域供熱效率偏低現(xiàn)象亟待改變
區(qū)域供熱是以熱水或蒸汽作為熱媒,由一個(gè)或多個(gè)熱源通過熱網(wǎng)向城市、鎮(zhèn)或其中某些區(qū)域熱用戶供應(yīng)熱能的方式,已成為現(xiàn)代化城鎮(zhèn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,是城鎮(zhèn)公共事業(yè)的重要組成部分。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局年鑒,2011年至2014年全國經(jīng)營性集中供熱面積分別為47.38億平方米、51.84億平方米、57.17億平方米、61.12億平方米,年均復(fù)合增長率為8.86%,區(qū)域供熱發(fā)展迅速。
近些年,在快速發(fā)展的道路上,我國區(qū)域供熱產(chǎn)業(yè)也到了一些問題。據(jù)《中國建筑能耗研究報(bào)告(2017年)》數(shù)據(jù)顯示,2015年中國北方城鎮(zhèn)區(qū)暖能耗為1.93億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,取暖能耗強(qiáng)度為14.9千克標(biāo)準(zhǔn)煤/平方米。但受能源安全、環(huán)境污染等因素影響,我國供熱系統(tǒng)整體效率偏低,供熱效率亟待提高。
3月27日,由全球領(lǐng)先的區(qū)域供熱系統(tǒng)解決方案提供商丹佛斯發(fā)起并聯(lián)合國內(nèi)多家供熱公司和哈爾濱工業(yè)大學(xué)共同編撰并與中國城鎮(zhèn)供熱協(xié)會(huì)等共同在北京發(fā)布的《中國區(qū)域供熱白皮書·控制篇》(簡稱“白皮書”),結(jié)合國家統(tǒng)計(jì)局2004~2015年中國城市區(qū)域供熱煤耗及城市區(qū)域供熱面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析強(qiáng)調(diào),提高系統(tǒng)能效、較低污染排放和提高用戶供熱質(zhì)量,還需要中國區(qū)域供熱行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注。
中國政府近年來也在通過各種舉措解決北方區(qū)域供熱能源安全、環(huán)境污染、高能耗高排放等問題,如實(shí)施“煤改氣”、“煤改電”等。這些措施雖然在一定程度上緩解了區(qū)域供熱的能源安全和高污染,但也出現(xiàn)了新問題。中國實(shí)施“煤改氣”過程中的氣源短缺造成的供熱質(zhì)量偏低;實(shí)施“煤改電”的電力成分目前主要由火電——燃煤(熱)電廠提供,加劇了火電廠的供電負(fù)荷及發(fā)電過程中的污染物排放,這對(duì)如何保證區(qū)域供熱能源安全,讓熱用戶都享受充足的熱源及能用得起的能源提出了新要求。白皮書指出,保障能源來源、提升可再生能源供電比例是區(qū)域供熱能源安全的主要環(huán)節(jié)之一。
此外,供熱燃料運(yùn)輸過程中“跑冒滴漏”,燃燒過程中的污染物排放(粉塵、CO2、CO、SO2、NOx),熱源對(duì)周邊熱物理環(huán)境的污染,以及由于供熱系統(tǒng)信息化水平較低,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性偏低,熱網(wǎng)和設(shè)備年久失修、缺乏正常維護(hù)使供熱系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性、先進(jìn)性缺失,進(jìn)而導(dǎo)致供熱系統(tǒng)運(yùn)行能耗高、資源浪費(fèi)嚴(yán)重等問題都給區(qū)域供熱發(fā)展帶了不便和不利影響。
鑒于目前我國區(qū)域供熱的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),如何維持供熱系統(tǒng)和諧發(fā)展,擴(kuò)展熱源規(guī)模,白皮書給出了要遵循擴(kuò)大熱源規(guī)模和降低系統(tǒng)能耗并舉的技術(shù)路徑的建議。區(qū)域供熱必須著眼于整個(gè)供熱系統(tǒng),采用系統(tǒng)思維模式,分析和處理所面臨的現(xiàn)實(shí)和發(fā)展問題,把供熱系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)結(jié)合起來,打造真正節(jié)能舒適、高效安全的供熱體系。丹佛斯供熱事業(yè)部中國區(qū)總裁于泳溟表示,以此來提高供熱系統(tǒng)能效和安全性、減少排放,并改善供熱舒適性,可助力實(shí)現(xiàn)能源行業(yè)供給側(cè)改革和綠色可持續(xù)發(fā)展。
實(shí)現(xiàn)清潔供熱是區(qū)域供熱的終極目標(biāo)
根據(jù)2015年出版的《中國建筑節(jié)能年底發(fā)展研究報(bào)告》北方城鎮(zhèn)供熱節(jié)能專題所述,我國建筑實(shí)際耗熱能量存在局部過熱、整體過熱、行為損失等問題,使得供熱量往往要高于需求熱量。同時(shí),白皮書顯示,我國有將近60%的北方城鎮(zhèn)建筑采用集中供熱所浪費(fèi)的平均熱量超過了供熱量的30%;三北地區(qū)的供熱能耗約占全年總能耗的13%;北京冬季供暖年煤耗約占全年總煤耗的20%-23%;單位建筑采暖能耗折合標(biāo)準(zhǔn)煤為20千克/平方米是北歐相同氣候條件下建筑采暖能耗的2-3倍,區(qū)域供熱能耗偏高。因此合理有效地優(yōu)化利用資源,讓區(qū)域供熱既有質(zhì)量又節(jié)能降耗實(shí)現(xiàn)清潔供熱,成為中國區(qū)域供熱的終極目標(biāo)。
清潔供熱作為一項(xiàng)環(huán)保與民生的并重的偉大事業(yè),深受各界關(guān)注,如何實(shí)現(xiàn)清潔供熱?北京首創(chuàng)熱力服務(wù)有限公司顧問李光祿認(rèn)為,供熱最根本的戰(zhàn)略是要解決清潔熱源問題,沒有清潔的熱源,區(qū)域供熱再節(jié)能也會(huì)造成污染。天津建筑設(shè)計(jì)院TADI總工程師伍小亭表示,就現(xiàn)在的能源形式而言,其實(shí)清潔供熱跟能源的關(guān)系不大,任何一種能源方式都可以實(shí)現(xiàn)清潔供熱。比如煤,可以實(shí)現(xiàn)清潔燃燒,然后在清潔燃燒的基礎(chǔ)上結(jié)合熱電聯(lián)產(chǎn)。所以區(qū)域供熱能否清潔供熱關(guān)鍵是如何清潔的應(yīng)用不同的能源。各方對(duì)實(shí)現(xiàn)清潔供熱觀點(diǎn)不一,但無論是使用清潔熱源,還是清潔應(yīng)用各種能源供熱,圍繞實(shí)現(xiàn)清潔供熱這個(gè)終極目標(biāo)發(fā)展都是區(qū)域供熱繞不過去的路線。
怎樣實(shí)現(xiàn)清潔供熱目標(biāo),讓區(qū)域供熱在實(shí)施過程中實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的最大化?白皮書借鑒丹麥和世界各地區(qū)的能源近百年積累的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn),給出了中國區(qū)域供熱的系統(tǒng)發(fā)展路線圖,中國區(qū)域供熱的總體目標(biāo)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)“三化”和“三零”。三化是指量化、自動(dòng)化和智慧化;三零是指零過流(循環(huán)流量)、零過量(供熱量)、零距離(遠(yuǎn)程控制)。要求區(qū)域供熱必須建立安全、可靠、穩(wěn)定、智能的供熱系統(tǒng),在技術(shù)上讓系統(tǒng)在5~10年內(nèi)能保持先進(jìn)性,引領(lǐng)區(qū)域供熱系統(tǒng)由熱源側(cè)推動(dòng)式向用戶側(cè)拉動(dòng)式的運(yùn)行模式轉(zhuǎn)變。
“以最小的代價(jià)持續(xù)滿足多用戶個(gè)性化需求,通過硬件控制系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行,通過軟件了解用戶對(duì)熱量的需求,硬件和軟件互相協(xié)調(diào),結(jié)合每個(gè)供熱系統(tǒng)的獨(dú)特性,制定個(gè)性化的整體解決方案,保證供熱質(zhì)量、提高能效、節(jié)能降耗。”丹佛斯供熱事業(yè)部中國區(qū)資深技術(shù)顧問李連眾博士表示,區(qū)域供熱系統(tǒng)是一個(gè)完整的系統(tǒng),降低能耗、保證供熱質(zhì)量,硬件和軟件缺一不可。
綜合來看,區(qū)域供熱要想實(shí)現(xiàn)清潔供熱,智能高效的供熱系統(tǒng)必不可少,通過對(duì)供熱各環(huán)節(jié)遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動(dòng)運(yùn)行和狀態(tài)異常預(yù)警與應(yīng)對(duì)、系統(tǒng)優(yōu)化等等,實(shí)現(xiàn)熱力平衡、供需匹配和精準(zhǔn)供熱,從源頭降低供熱系統(tǒng)能耗,才能讓區(qū)域供熱既“暖身心”又“清潔”。
多元化發(fā)展走綠色可持續(xù)發(fā)展之路
目前,供熱技術(shù)不斷革新,供熱系統(tǒng)日益完善,大數(shù)據(jù)及云計(jì)算等當(dāng)代科技成就逐步轉(zhuǎn)化為供熱生產(chǎn)力,打造更節(jié)能、更環(huán)保、更安全、更舒適的區(qū)域供熱環(huán)境,實(shí)現(xiàn)清潔供熱走綠色可持續(xù)發(fā)展之路,中國區(qū)域供熱行業(yè)正經(jīng)歷從傳統(tǒng)走向現(xiàn)代化,供熱系統(tǒng)正在逐步實(shí)現(xiàn)從手動(dòng)到自動(dòng)、智能、智慧供熱的跨越。
但結(jié)合中國區(qū)域供熱的發(fā)展現(xiàn)狀,要實(shí)現(xiàn)區(qū)域供熱的可持續(xù)發(fā)展,道遠(yuǎn)且長。對(duì)此,于泳溟認(rèn)為,“區(qū)域供熱一定要倡導(dǎo)節(jié)能”。從“能源生產(chǎn)與消費(fèi)革命”戰(zhàn)略,到國家和地方的各種“藍(lán)天保衛(wèi)計(jì)劃”,再到今年兩會(huì)上表決通過的憲法修正案以及被寫入憲法的環(huán)保名詞“生態(tài)文明”,國家對(duì)環(huán)境和大氣污染治理及節(jié)能減排、低碳環(huán)保給予了高度重視?!?018年國務(wù)院政府工作報(bào)告》也明確提出,要推進(jìn)污染防治,鞏固藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)成果;繼續(xù)破除無效供給,堅(jiān)持用市場化和法制化手段,嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)保、質(zhì)量、安全等法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),化解過剩產(chǎn)能、淘汰落后產(chǎn)能,這些都表明,區(qū)域供熱走可持續(xù)發(fā)展之路,“節(jié)能”是首要任務(wù)。
節(jié)能可以降低區(qū)域供熱污染物排放量,大幅度降低區(qū)域供熱對(duì)環(huán)境的污染,從而助力區(qū)域供熱實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此,在區(qū)域供熱節(jié)能及可持續(xù)發(fā)展方面,白皮書建議,擴(kuò)展可再生能源利用比例,降低對(duì)化石能源和引進(jìn)能源的依賴程度,推進(jìn)多元互補(bǔ)的能源利用結(jié)構(gòu),滿足不同類型用戶的能源供應(yīng)和替代,減少能耗和污染物排放;提高區(qū)域供熱系統(tǒng)的各種設(shè)備和管網(wǎng)的質(zhì)量及工程建設(shè)質(zhì)量,加強(qiáng)源頭控制,建立設(shè)備、運(yùn)行管控和管理的供熱系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化體系,降低在能源傳輸、燃燒、換熱和散熱等過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的損失和排放。
“加強(qiáng)供熱系統(tǒng)的基礎(chǔ)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集,提高數(shù)字化、信息化程度;建設(shè)智慧供熱平臺(tái),通過數(shù)據(jù)平臺(tái)強(qiáng)化供熱系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和反饋,通過運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)進(jìn)行運(yùn)行和狀態(tài)異常預(yù)警,提高供熱系統(tǒng)各環(huán)節(jié)運(yùn)行效率和總體運(yùn)行效率,降低能耗指標(biāo)。”白皮書強(qiáng)調(diào),抓住主要矛盾,將熱源作為重點(diǎn),強(qiáng)化熱源側(cè)的節(jié)能減排工作,通過設(shè)計(jì)、技術(shù)和運(yùn)行等平衡手段,降低水力和熱力失調(diào)現(xiàn)象,降低能耗。
在保證可靠供熱的前提下,把供熱的各個(gè)環(huán)節(jié)結(jié)合起來,圍繞實(shí)現(xiàn)清潔供熱的終極目標(biāo),提高供熱質(zhì)量和系統(tǒng)能效及降低系統(tǒng)能耗,是區(qū)域供熱現(xiàn)階段和未來都必須要做的工作,也是中國實(shí)現(xiàn)區(qū)域供熱可持續(xù)發(fā)展的必然要求。
責(zé)編:CL